行动计划-模块化事故分析程序

模块化事故分析程序(MAAP)版本4 (EPRI拥有并许可的计算机软件)

背景下全膜和MAAP服务中的皮质池建模

模块化事故分析程序(MAAP)第4版- 电力研究所(EPRI) 拥有并获得许可的计算机软件-是一种快速运行的计算机代码,它针对当前和高级轻水反应堆(ALWR)设计模拟轻水和重水调节的核电站的响应。 它可以模拟冷却损失事故(LOCA)和非LOCA瞬态 概率风险分析(PRA)应用 以及严重的事故序列,包括作为《严重事故管理指南》(SAMG)的一部分而采取的行动。 MAAP4有几种并行版本,分别用于BWR,PWR,CANDU设计,FUGEN设计和俄罗斯VVER PWR设计。 

最初由Fauske开发&作为行业退化核心规则制定(IDCOR)计划的一部分,Associates,LLC(FAI)在(EPRI)和MAAP用户组(MUG)的赞助下开发并维护了该代码。 MAAP4及其前身MAAP3B已被全世界的核工业使用超过二十年,作为支持PRA和严重事故分析的工程工具。

行动计划4功能

行动计划4输入文件处理器使用户能够针对LOCA和非LOCA瞬态仿真操作员的行为,从而使代码能够仿真工厂对所有类型事故的全过程响应。 几个公用事业公司甚至已经使用MAAP4成功地建模了他们的整个紧急操作程序(EOP)。 MAAP4还包括图形界面MAAP4-GRAAPH,以提高分析能力并增强审阅功能。 具体来说,用户可以在执行过程中与代码交互交互,以修改现场电源,泵,阀门等的状态,并直接观察结果。

行动计划4的好处

行动计划4代码建立在对MAAP3B的实质性建模增强的基础上,以评估西半球BWR和PWR中严重事故的发生方法和严重程度,并将这些扩展到当前在该州所代表的特定工厂特征。 PRA / PSA,SAMG,EOP和全方位监控室模拟器的最新模型。 MAAP4是一种快速运行的计算机代码,能够在短时间内对一系列事故序列进行建模,从而为工厂PRA员工提供了强大的工具,可以回答核电站运行中出现的日常问题。

行动计划4经验/解决方案

行动计划4代码已用于执行严重事故分析和相关的严重事故现象,包括氢气产生和燃烧,直接加热,由于蒸汽作用而导致的快速增压,混凝土核心相互作用,裂变产物释放,运输和沉积等。 MAAP4代码也广泛用于 概率风险/安全性评估(PRA / PSA) 竞技场以及成功标准评估,人类可靠性分析(HRA)和II级源术语评估等。

模块化事故分析程序(MAAP)–版本5

(EPRI拥有并许可的计算机软件)

背景行动计划服务和PWR RCS冷却液回路视图

在三英里岛2号机组发生事故之后,核电行业开发了MAAP(EPRI拥有并许可的计算机软件)计算机代码,作为行业降级核心规则制定(IDCOR)计划的一部分。其目的是为当前工厂设计和先进轻水反应堆(ALWR)提供一个有用的工具,以分析各种假定的工厂瞬变和严重事故的后果。该代码可以预测事故场景向安全,稳定, 可冷却 可以预测堆芯失效的状态,并通过成功的碎片冷却或将安全壳加压至预定的失效条件来对安全壳性能进行建模。 行动计划5是MAAP计算机代码套件的最新版本,专门设计用于对众多核电站设计进行事故和严重分析。

福岛继任之后继续进行其他工作以扩大代码,以包括Mark 1围堵和BWR特定模型。

行动计划5严重事故模拟器和培训

自从福岛事件以来,人们对 扩展当前的模拟器功能以解决严重事故。模块化 电力研究所的事故分析计划(MAAP) (EPRI)拥有和许可的计算机软件,用于模拟 并研究严重事故。 行动计划是模拟两个收容的完整代码 和严重事故中的主要系统。固定资产投资一直在 合同以改善与BWR主系统相关的MAAP模型,降低 气室,仪表管,熔融芯混凝土相互作用及其他 为了更好地跟踪福岛发生的严重事故。

通过实施,可以将模拟器扩展为涵盖严重事故 将MAAP代码添加到现有模拟器中。此实现使用 MAAP4已在斯洛文尼亚的Krsko和韩国的Ulchin完成。 行动计划5原为 在中国的大亚湾和韩国的Kori实施。

行动计划5 PWR代码可以成为基于PC的良好热力液压引擎 严重事故训练模拟器。

行动计划5 PWR代码是最新一代的MAAP,它实现了 计算反应堆内部强制循环和自然循环的新模型 冷却剂系统(RCS),具有更详细的节点化,点动力学和 一维中子学模型,用于解决新型先进反应堆细节的功能 AP1000和EPR等设计,以及改进的围堵模型。

还进行了改进,包括带有 详细的蒸汽排放逻辑,以便代码可以计算初始RCS和 反应堆急停后蒸汽发生器的响应。此外,MAAP5还具有 停机状态的改进模型,例如在模型中对喷嘴坝进行建模 RCS回路,中回路操作和反应堆顶部在容器打开的情况下 淹没在加油水池下。

行动计划5代码还可以计算模拟器所需的ANS-3-5瞬态。 这些瞬变包括手动反应堆跳闸, 给水泵,同时关闭所有MSIV,任何单个反应器跳闸 冷却液泵(RCP),冷却液损失事故,主蒸汽管路中断, 最大功率斜坡和最大设计负载抑制。

行动计划5功能

行动计划5代码增强功能以​​大量的MAAP4代码增强功能为基础,可评估严重的方法和严重程度 行动计划服务和PWR RCS冷却液回路视图在西半球运营的压水堆和压水堆事故,并将这些事故扩展到了 特定于工厂 当前在概率风险/安全评估(PRA / PSA),严重事故管理指南(SAMG),紧急操作程序(EOP)和全方位监控室模拟器的最新模型中体现的功能。 

当前的MAAP5代码的实质性增强总结如下: 

  • 在发现岩心之前和之后,自然循环在岩心,热腿和蒸汽发生器中流动
  • 改进的计算功能可处理一维和点动力学的更大范围的瞬变 中子学 楷模
  • 蒸汽发生器管破裂(SGTR),主蒸汽管线断裂(MSLB),冷却液损失事故(LOCA)分析的功能增强,需要更好的蒸汽发生器模型
  • 改进的低位杂物池反应模型,包括 详细 金属层到壁的传热和重金属层的形成在下气室的底部。 它还具有详细的前容器传热模型(核沸腾和临界热通量与方位角的关系),用于评估容器内滞留性
  • 能够对乏燃料池中的严重事故进行建模的乏燃料池模型。 该模型能够计算燃料 揭露,乏燃料升温和降解,Zr氧化,氢燃烧事件,由于Zr +空气相互作用而引起的Zr着火等。
  • 随着对MAAP要求的发展,PWR反应堆冷却剂系统(RCS)模型继续发展。 

行动计划5 RCS模型的重点是提供对所有类型的工厂事故工况的工厂响应的快速运行,最佳估计的表示。 目的是一致地描述与 积分 系统对工厂故障条件的响应,尤其是那些可能会演变成严重事故条件的响应。 MAAP5模型无意替代处理大断头断头台断裂的其他软件代码,这些软件代码需要分析岩心内的快速流动逆转,但是,其目的是提供 最好的 工程评估所需的堆芯,反应堆冷却剂系统,蒸汽发生器和安全壳的评估说明,包括对操作员程序的最佳评估评估和PSA的成功标准。

行动计划5中需要特别注意的是,主系统模型具有适应PWR设计的独立冷却剂环路响应的能力,PWR设计可以具有1、2、3或4个蒸汽发生器环路。 MAAP5根据给水对每个蒸汽发生器的响应(包括每个发生器中插入的管道数量)进行建模 到发电机及其各自的汽蒸速率。 这个多重发电机 表示 可以评估蒸汽发生器维修方案的中环运行状态。

行动计划5包含点动力学和一维核心 中子学 模型。 作为其一部分,MAAP5对RCS内的硼分布进行建模。 由于1)芯子和降液管之间的密度差异,以及2)蒸汽发生器管的热管和冷管之间的密度差异,该功能与自然循环流相结合。 当自然循环流量很重要时,例如对于预期无临时瞬变(ATWS)条件,这可以提供RCS和核心响应的完整表示。

行动计划5遏制模型建立在MAAP4通用遏制模型的基础上。 它将功能扩展到几个新的应用程序中,包括设计基准事故(DBA)。 该模型已经通过与 全尺寸 HDR(PWR)和Marviken(BWR)的测试是一些最重要的测试。 这些测试不仅代表了对DBA条件的安全壳响应,而且HDR测试还证明了以下条件:1)导致氢分层和2)导致整体混合以消除分层的条件。 

行动计划5包含模型已得到增强,因此可用于设计基准事故(DBA)分析。 该模型将支持单节点或多节点分析。 它也可用于评估DBA计算中的余量,该余量是假定管道中断导致强制对流没有贡献而得出的。 该模型还解决了由于墙壁上的油漆层引起的热阻。 遏制模型包括执行备用源项(AST)评估所需的所有裂变产物同位素,并与MAAP5耦合,以便可以在一次运行中计算厂内和厂外剂量和剂量率。 它还包含用于气溶胶传输和沉积机理的模型,以评估保留能力。

安全壳模型还包括氢燃烧模型,以评估局部燃烧的程度(对于那些没有安全壳气氛的条件 惰性的),以防发生严重事故。 因此,MAAP5可用于评估此类条件下的设备生存能力范围。

此外,安全壳模型现在具有对事故的所有方面进行建模的能力,在这些方面中,乏燃料池的完整性可能会受到挑战。 MAAP5代码可以计算出煮沸池水存量的时间,对池水进行建模 升温 乏燃料的位置和位置,由于Zr氧化(由于蒸汽和空气)而导致的从乏燃料包壳中释放氢的可能性以及在乏燃料池室/外壳中发生任何类型的氢燃烧事件的可能性。 

 

行动计划5的好处

行动计划5软件包为工程师提供了一种工具,可以根据反应堆堆芯快速评估事故的进展情况(即 行动计划服务和MAAP5主系统节点化方案燃料是否损坏?),密闭性(密闭性是否受到挑战?)和放射学后果(工厂内部或人口区域的剂量率是否在采取诸如避难所或疏散等预防措施方面引起关注?)。

行动计划5还可以模拟工厂乏燃料池中事故的进展。 MAAP5代码可以计算出煮沸池水存量的时间,对池水进行建模 升温 乏燃料的位置和位置,由于Zr氧化(由于蒸汽和空气)而导致的从乏燃料包壳中释放氢的可能性以及在乏燃料池室/外壳中发生任何类型的氢燃烧事件的可能性。 由于快速的计算速度及其对所有类型的反应堆瞬态,冷却损失事故和AC / DC电源事件(SBO)损失进行建模的能力,MAAP5是一种功能强大的代码,可用于工厂设备的开发事故管理策略。

行动计划5经验/解决方案

最初由Fauske开发& Associates, LLC (FAI) as part of the Industry Degraded Core Rulemaking (IDCOR) program, FAI has developed and maintained the code under the sponsorship of the 电力研究所(EPRI) and the 行动计划 Users Group (MUG).

行动计划5及其前身MAAP4已被全世界的核工业单独使用了超过二十年,作为进行严重事故分析和相关严重事故现象的工程工具,包括氢气产生和燃烧,直接遏制加热,快速加压由于蒸汽,核心混凝土相互作用,裂变产物释放,运输和沉积等 MAAP代码还广泛用于PRA / PSA领域,以及成功标准评估,人员可靠性分析(HRA)和II级源术语评估等。

CTA_Strip_Bg-1.jpg

行动计划4热腿和下头部失败基准

下载白皮书